פרדיגמות אפיון תרופתי של C. elegans מוטאנטים הילוכים Synaptic
Summary
וידאו זה מדגים כיצד להעסיק two ממריצים עצביים, aldicarb ו pentylenetetrazole (PTZ), בדרכים משלימות ללמוד לתפקד סינפטיים של נמטודות, C. elegans. גישה זו משלימה עשוי לשמש גם כדי לשפוך אור על מנגנוני שמור באבולוציה עבור בתיאום ויסות עצבי ויש לו השלכות על אפילפסיה והתקפים.
Abstract
נמטודות, Caenorhabditis elegans, הפך מודל רצוי ללימוד עצבית. סי אלגנס הוא ייחודי בין במודלים של בעלי חיים, כמו אנטומיה קישוריות של מערכת העצבים שלו נקבע מן micrographs אלקטרונים ומעודן ידי מבחני תרופתי. בסרטון הזה, אנו מתארים כיצד שני ממריצים עצביים משלימה, מעכב acetylcholinesterase, שנקרא aldicarb, וכן חומצה גמא-aminobutyric (GABA) אנטגוניסט לרצפטור, שנקרא pentylenetetrazole (PTZ), יכולים להיות מועסקים במיוחד כדי לאפיין איתות ב C. elegans neuromuscular junctions (NMJs) ולהקל על ההבנה שלנו של מעגלים עצביים אנטגוניסטית.
מתוך 302 C. elegans נוירונים, אלף תשע GABAergic D-סוג מנוע נוירונים קיר innervate גוף שרירי (BWMs), בעוד ארבעה נוירונים GABAergic, שנקרא RMEs, שרירי הראש innervate. לעומת זאת, 39 הנוירונים המנוע לבטא את הגירוי העצבי, אצטילכולין (ACH), ואת להרגיז השידור GABA על BWMs לתאם תנועה. טבע אנטגוניסטית של נוירונים מנוע GABAergic ו cholinergic ב NMJs הגוף קיר נקבע בתחילה על ידי אבלציה לייזר חיזקה מאוחר יותר על ידי חשיפה aldicarb. חשיפה אקוטית aldicarb תוצאות שיתוק זמן מנות או מנה תגובה ב wild-type תולעים. עם זאת, הפסד של שידור אח מעוררים מקנה עמידות aldicarb, כמו אח פחות מצטבר ב NMJs תולעת, המוביל גירוי פחות BWMs. ההתנגדות aldicarb אפשר לראות עם אח ספציפי או כללי מוטנטים פונקציה הסינפטי. בהתאם GABA אנטגוניסטית ו ACH השידור, אובדן השידור GABA, או כישלון שלילי להסדיר אח שחרורו, מקנה רגישות יתר aldicarb. למרות החשיפה aldicarb הוביל לבידוד של homologs תולעת רבים של גנים עצבית, חשיפה aldicarb לבדו לא יכול לקבוע ביעילות תפקידים הרווחת עבור גנים מסלולים ספציפיים C. elegans נוירונים המנוע. לשם כך, יש לנו הציגה גישה ניסויית משלימים, אשר משתמשת PTZ.
מוטנטים עצבית להציג פנוטיפים ברורים, להבדיל משיתוק aldicarb-Induced, בתגובה PTZ. Wild-type תולעים, כמו גם מוטנטים עם inabilities ספציפי לשחרר או לקבל אח, לא מראים רגישות ברור PTZ. עם זאת, מוטציות GABA, כמו גם מוטנטים בכלל פונקציה הסינפטי, להציג עוויתות הקדמי באופן זמן או כמובן במינון תגובה. מוטאנטים שלא ניתן לווסת באופן שלילי שחרור הנוירוטרנסמיטר כללי, ולכן מפרישים כמויות עודפות של אח על BWMs, הפך משותק PTZ. PTZ-Induced פנוטיפים של כיתות מוטציה בדידה עולה כי גישה משלימים עם aldicarb ו פרדיגמות PTZ החשיפה C. elegans עשוי להאיץ את הבנתנו עצבית. יתר על כן, קטעי וידאו המדגים כיצד אנו מבצעים מבחני תרופתי צריך להקים שיטות עקבית למחקר C. elegans.
Protocol
Discussion
פרוטוקולים נוכחי לחשיפה aldicarb עם C. elegans אינם מאפשרים להבחין בין הנסיינים מוטנטים עם גירעונות ספציפיים שידור ACH ו מוטנטים עם גירעונות כללית בשידור סינפטי, כמו גם סוגים של מוטציות התערוכה התנגדות aldicarb. כמו כן, aldicarb לא ניתן להשתמש כדי לקבוע אם יש גירעונות מוטנטים ספציפיים השידו…
Acknowledgements
אנו רוצים להכיר את רוח שיתוף פעולה של כל חברי המעבדה קולדוול. פרס אוקונור בזיל המלומד מן מצעד הפרוטות ואת פרס הקריירה מן הקרן הלאומית למדע כדי GAC, וכן מחקר לתואר ראשון במדעי תוכנית גרנט מן הווארד יוז רפואי במכון של אוניברסיטת אלבמה, לממן רגישות עצבית ו אפילפסיה מחקר מעבדה קולדוול.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Aldicarb | Reagent | Supelco, Inc. | PS734 | Purchasable from Sigma |
| Pentylenetetrazole | Reagent | Sigma | P6500 |
Riferimenti
- Mahoney, T. R., Luo, S., Nonet, M. L. Analysis of synaptic transmission in Caenorhabditis elegans using an aldicarb-sensitivity assay. Nat. Protoc. 1, 1772-1777 (2006).
- Williams, S. N., Locke, C. J., Braden, A. L., Caldwell, K. A., Caldwell, G. A. Epileptic-like convulsions associated with LIS-1 in the cytoskeletal control of neurotransmitter signaling in Caenorhabditis elegans. Hum. Mol. Genet.. 13, 2043-2059 (2004).
